第二章基础性实验
实验一单管交流放大电路
一.实验目的
1.熟悉电子元件和模拟电路实验箱；
2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响；
3.掌握测量放大电路的Q点，A V，r I，r0的方法，了解共射极电路的特性。
二.实验仪器
1.模拟电路实验箱；
2.函数信号发生器；
3.双踪示波器；
4.数字万用表。
三.预习要求
1.三极管及单管放大电路工作原理；
2.放大电路静态工作点和动态参数的测量方法；
3.各种仪器仪表使用方法。
四.实验内容
1.连接电路与简单测量
(1) 用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏并测量三极管β值。(注意：不能带电测量）。
(2) 接通电源用数字万用表测量+12V电源。
(3) 然后关断电源，按图2.1.1所示，连接实验电路，将R P的阻值调到最大位置。
图2.1.1 共射极放大电路
2.静态工作点的测量与调整
接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。
改变偏置电阻R b(即R P）值就改变了电路的静态工作点，为调整最佳工作点可借助示波器观察输出波形。方法：在A点加入频率1KHz 电压500mV的正弦交流信号或在放大器输入端(V i处）加入f=1KHz V i=5mV的正弦交流信号(将函数信号发生器频率调在1KHz，用晶体管毫伏表测量其输出电压，使其输出电压调在500mV或5mV，波形为正弦波)，用示波器观察放大电路的输出波形，调整R P使其输出幅值最大且不失真(一般VC为 4-6V)，然后去掉输入信号，用数字万用表按表2.1.1进行测量和计算，结果填入表2.1.1中。(测量电阻R b时必须关断电源）
注意：I b和I c的测量和计算方法
①测I b和I c一般可用间接测量法，即通过测V c和V b，R c和R b计算出I b和I c。(注：图2.1.1中I b为支路电流）建议初学者采用。此法操作简单，不容易损坏器件和仪表。
②直接测量法即将微安表和毫安表直接串联在基极(集电极）中测量。但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。此法直观。
估算公式：I
c
=
C C
CC R V
V-
I
B ≈
β
C
I
(β≈160）
表2.1.1
3.电压放大倍数的测量和计算
(1)在放大器输入端加入f=1KHz, V i =5mV 的正弦交流信号，调整R p 使其输出幅值最大且不失真，用示波器观察放大电路的输入和输出波形并比较相位，用交流毫伏表测量放大器输出电压V o 填入表2.1.2中。则电压放大倍数Ａv =i
o v v ，
并与估算值比较。
估算公式：Ａv =-be
C r R β r be =200+(1+β)
E
I 26mV I E ≈I C
表2.1.2
(2) 信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察V O 不失真时的最大值并填入表2.1.2。
4.观察电路参数对放大器的影响
(1) 集电极电阻和负载电阻对放大器的影响
保持 f=1KHz ，V i =5mV 不变，空载时调V c 到6V ，放大电路接入负载R L ，按表2.1.3中给定的不同参数测量V i 和V o ，并将测量和计算结果填入表2.1.3中。
表2.1.3
(2) 基极电阻(即工作点Ｑ）对放大器的影响
V i =5mV(R c =5.1K 断开负载R L ，减小R p ，使V c <4V ，可观察到输出波形(V o 波形）饱和失真；增大R p ，使V c >9V ，将R 1由5.1K 改为510Ω(即：使V i =50mV ），可观察到输出波形(V o 波形）截止失真，将结果填入表2.1.4中。
表2.1.4
4.放大电路输入、输出电阻的测量
(1) 输入电阻测量：在输入端串接一个5K1电阻如图2.1.2，测量V S 与V i ，即可计算r i 。
图2.1.2 输入电阻测量
(2)输出电阻测量
图2.1.3 输出电阻测量
如图 2.1.3在输出端接入可调电阻(22K Ω电位器）作为负载，选择合适的R L 值使放大电路输出不失真(用示波器观察输出波形），测量带负载时V L 和空载时的V O ，即可计算出r o .将上述测量及计算结果填入表2.1.5中。
表2.1.5
五.实验报告要求
1.列表整理测量结果，并把实测的静态工作点、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻与理论值值比较(取一组数据进行比较），分析产生误差的原因。
2. 总结R C 、R L 以及静态工作点对A V 、R i 、R O 的影响。
3.讨论静态工作点变化对放大器输出波形的影响。
4.分析在调试过程中出现的问题。
仿真实验报告册 仿真实验课程名称：模拟电子技术实验仿真仿真实验项目名称：共射极单管放大器 仿真类型（填■）：（基础■、综合□、设计□） 院系：专业班级： 姓名：学号： 指导老师：完成时间： 成绩： .
. 一、实验目的 （1）掌握放大器静态工作点的调试方法，熟悉静态工作点对放大器性能的影响。 （2）掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 （3）熟悉低频电子线路实验设备，进一步掌握常用电子仪器的使用方法。 二、实验设备及材料 函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。 三、实验原理 电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。它的偏置电路采用（R W +R 1）和R 2组成的分压电路，发射极接有电阻R 4（R E ），稳定放大器的静态工作点。在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ，经过放大在输出端即有与U i 相位相反，幅值被放大了的输出信号U o ，从而实现了电压放大。 在图3.2.1电路中，当流过偏置电阻R 1和R 2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时（一般5~10倍），则它的静态工作点可用下式进行估算（其中U CC 为电源电压）： CC 21W 2 BQ ≈ U R R R R U ++ （3-2-1） C 4 BE B EQ ≈I R U U I -= （3-2-2） )(43C CC CEQ R R I U U +=- （3-2-3） 电压放大倍数 be L 3u ||=r R R β A - （3-2-4） 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += （3-2-5） 图3.2.1 共射极单管放大器
实验三晶体管共射级单管放大器实验报告学号：姓名： 一、题目：晶体管共射级单管放大器 二、实验原理: 下图为电阻分压式工作点稳定单管放大 器实验电路图。晶体管共射电路是电压反向放大器。当在放大器的输入端加入输入信号U i后，在放大器的输出端便可得到一个与U i相位相反，幅值被放大了的输出信号U o，从而实现了电压放大。 实验电路图 三、实验过程
1.放大器静态工作点的测量与测试 ①静态工作点的测量 置输入信号U i=0，将放大器的输入端与地端短接，然后选用量程合适的万用表分别测量晶体管的各电极对地的电位U、U和U。通过 I=（U-U）/R 由U确定I。 ②静态工作点的调试 在放大器的输入端加入一定的输入电压U i，检查输出电压U o的大小和波形。若工作点偏高，则放大器在加入交流信号后易产生饱和失真，若工作点偏低则易产生截止失真。 2.测量最大不失真输出电压 将静态工作点调在交流负载的中点。在放大器正常工作的情况下，逐步加大输入信号的幅度，并同时调节R w，用示波器观察U o，当输出波形同时出现削底和缩顶现象时，说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，用示波器直接读出U opp。 3.测量电压放大倍数 调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压U i，在输出电压U o不失真的情况下，测出U i和U o的有效值， A u=U o/U i 4.输入电阻R i的测量 在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，
在放大器正常工作的情况下，用毫伏表测出U s和U i。 根据输入电阻的定义可求出R i。 5.输出电阻R o的测量 在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载的输出电压U o和接入负载的输出电压U L。 U L=R L U O /(R O+R L) 计算出Ro。 在测试中保证负载接入前后输入信号的大小不变。 四、实验数据 1.调试静态工作点 测量值计算值 U(V)U(V)U(V)R(K)U(V)U(V)I(mA) 2.测量电压放大倍数 ∞
单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级__________姓名___________学号_________ 一、实验目的：1.学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的 测量法。 3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。 二、实验要求：输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60，直 流电源V cc=6v,负载R L=20 kΩ，Ri≥5k，Ro≤3k，电容C1=C2=C3=10uf。三、实验原理： （一）双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/R B （V CC为图中RC（1）） I=βI BQ
U CEQ=V CC-I CQ R C （3）动态分析。A U=-β（R C管共集电极放大电路（射极跟随器）。 （1）基本电路组成。如下图所示： （2）静态分析。I BQ=（V cc-U BEQ）/（R b +（1+β）R e）（V CC为图中Q1（C）） I CQ=βI BQ U CEQ=V CC-I EQ R e≈V CC-I CQ R e （3）动态分析。A U=（1+β）（R e管共基极放大电路。 （1）基本电路组成。如下图所示：
（2）静态分析。I EQ=（U BQ-U BEQ）/R e≈I CQ （V CC为图中RB2（2）） I BQ=I EQ/（1+β） U CEQ=V CC-I CQ R C-I EQ R e≈V CC-I QC（R C+R e） （3）动态分析。AU=β（R C极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。 四、实验步骤： 1.选用2N1711型三极管，测出其β值。 （1）接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级，设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是 1000kΩ，又R1=3 kΩ。
前置放大器与功率放大器的性能解析 前置放大器与功率放大器的性能解析2011-05-31 11：34 第一节前置放大器与功率放大器一、前置放大器1.前置放大器的功能与主要性能在歌舞厅、会堂以及家庭等场合，广泛使用的放大器分为音频放大器(亦称声频放大器)TAV放大器(视听放大器)两类。音频放大器又分前置放大器和功率放大器两种，它们只接收、放大、处理音频信号；而AV放大器可以接收、放大、处理音频和视频信号。在音频放大器中，前置放大器(又称电压放大器、控制放大器)的作用是对它的输入各种音频节目源信号进行选择和放大，并调整输入信号的频响、幅度等，以美化音质。功率放大器则是将前置放大器送来的信号进行无失真的单纯功率放大，以推动扬声器放音。前置放大器和功率放大器可以独立装成两台机器，也可以组装在一台机器内。组装在一起的称为综合功率放大器或综合放大器港台或市场上则称为合并式功放，而把分开做成两台机器的有时又称为前级和后级功放。①对各种节目源信号(如激光唱机、电唱机、调谐器、录音机或传声器)进行选择与处理；②将微弱的输入信号放大到0.5-1V，以推动后续的功率放大器；③进行各种音质控制、以美化音色。因此它的控制旋钮多、性能高，对改善整个音响系统的性能，提高音质、音色，以高保真的指标对音频信号进行切换、放大、处理并传递到功放级，具有极为重要的作用。它的地位和重要性相当于调音台，因为它的输入接自各种节目源信号，它的输出传输给功放和扬声器放大器也可以说是整个音响系统的控制中心。显然，在设计和选用音响系统设备时，采用前置放大器就不必再用调音台，或者反之，采用了调音台就不必选用前置放大器。从结构、能以及功能来说，前置放大器要比调音台简单些。2.前置放大器的主要性能前置放大器的主要性能指标有：失真度、信噪比、频率响应、转换速率(SR)、输入阻抗和动态范围等。①失真度。失真包括谐波失真和互调失真等，当然其值越小越好。作为高保真前置放大的最低要求，其谐波失真应≤0.5%。目前，前置放大器的指标可做得很高。谐波失真一般能做到小于0.01%，瞬态互调失真大多在0.05%以下。②信噪比。其值越大越好。作为高保真前置放大器对宽带信噪比的最低要求为≥50dB，现在做到90dB以上也不难了。③频率响应。作为高保真前置放大器对频响的最低要求为40- 1600Hz，允差≤±1.5dB，现在一般能做到20-20000Hz、通带内平直、正负不超过0,1%。④其他要求。除了以上三个最主要指标外，还有许多
实验二晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i后，在放大器的输出端便可得到一个与u i相位相反，幅值被放大了的输出信号u0，从而实现了电压放大。 在图2－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1 B1 B U R R R U + ≈ C E BE B E I R U U I≈ + - ≈ 1 F R U CE＝U CC－I C（R C＋R E+R F1） 电压放大倍数 1 ) 1( F R // β + + - = be L C V r R R β A 输入电阻 R i＝R B1 // R B2 //[r be+(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量图2－1 共射极单管放大器实验电路
和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压U E 或U C ，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用 C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R 算出I C （也可根据 C C CC C R U U I -= ，由U C 确定I C ），同时也能算出U BE ＝U B －U E ，U CE ＝U C －U E 。 为了减小误差，提高测量精度，应选用阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图2－2(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ，检查输出电压u O 的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2－2 静态工作点对u O 波形失真的影响
第二章基础性实验 实验一单管交流放大电路 一.实验目的 1.熟悉电子元件和模拟电路实验箱； 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响； 3.掌握测量放大电路的Q点，A V，r I，r0的方法，了解共射极电路的特性。 二.实验仪器 1.模拟电路实验箱； 2.函数信号发生器； 3.双踪示波器； 4.数字万用表。 三.预习要求 1.三极管及单管放大电路工作原理； 2.放大电路静态工作点和动态参数的测量方法； 3.各种仪器仪表使用方法。 四.实验内容 1.连接电路与简单测量 (1) 用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏并测量三极管β值。(注意：不能带电测量）。 (2) 接通电源用数字万用表测量+12V电源。 (3) 然后关断电源，按图2.1.1所示，连接实验电路，将R P的阻值调到最大位置。
图2.1.1 共射极放大电路 2.静态工作点的测量与调整 接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。 改变偏置电阻R b(即R P）值就改变了电路的静态工作点，为调整最佳工作点可借助示波器观察输出波形。方法：在A点加入频率1KHz 电压500mV的正弦交流信号或在放大器输入端(V i处）加入f=1KHz V i=5mV的正弦交流信号(将函数信号发生器频率调在1KHz，用晶体管毫伏表测量其输出电压，使其输出电压调在500mV或5mV，波形为正弦波)，用示波器观察放大电路的输出波形，调整R P使其输出幅值最大且不失真(一般VC为 4-6V)，然后去掉输入信号，用数字万用表按表2.1.1进行测量和计算，结果填入表2.1.1中。(测量电阻R b时必须关断电源） 注意：I b和I c的测量和计算方法 ①测I b和I c一般可用间接测量法，即通过测V c和V b，R c和R b计算出I b和I c。(注：图2.1.1中I b为支路电流）建议初学者采用。此法操作简单，不容易损坏器件和仪表。 ②直接测量法即将微安表和毫安表直接串联在基极(集电极）中测量。但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。此法直观。 估算公式：I c = C C CC R V V- I B ≈ β C I (β≈160） 表2.1.1 3.电压放大倍数的测量和计算
实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。 在图2－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1B U R R R U +≈ C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E +R F1） 电压放大倍数 1 )1(F R // β++-=be L C V r R R β A 输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量 图2－1 共射极单管放大器实验电路
和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流 I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电 压U E 或U C ，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用 C E BE B E I R U U I≈ + - ≈ 1 F R 算出I C （也可根据C C CC C R U U I - = ，由U C 确定I C ），同时也能算出U BE ＝U B －U E ，U CE ＝U C －U E 。 为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放 大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图2－2(a)所示； 如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进 行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ，检查输出电压u O 的大小和波形 是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2－2 静态工作点对u O 波形失真的影响
实验一单管共射放大电路的原理 一、实验目的： 1.掌握放大电路静态工作点的调 试方法及其对放大电路性能的影 响； 2.学习测量放大电路Q 点，Au、 Ri、Ro的方法，了解共射极电路 特性； 3.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.在MultiSIM的环境下按照本次实验的内容和步骤搭建各电路，测量表格当中要求的数据。 2.总结放大电路静态和动态测量方法。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图 1.l 基本放大电路 (1)实验开始时，应先用万用表判断实验箱上三极管的好坏。(2)按图 1.1 所示，连接电路(注意：接线前先测量+12V电源，关断电源后再连线)，将R P的阻值调到最大位置。 2.静态测量与调整 (1)接线完毕仔细检查，确定无误后接通电源。改变R P大小，记录I C分别为2mA、3mA、4mA、5mA 时三极管MRF9011L的β值。 注意：I b和I c 的测量和计算方法：
测I b和I c一般可用间接测量法，即通过测U C和U B，R C和R B计算出I B 和I C。此法虽不直观，但操作较简单，建议初学者采用。 表 1.l 基本放大电路静态工作点的测量 3.动态研究 (1)按图1.2所示电路接线，调R B使U CEQ为9V。 (2)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz，例如V P-P为500mV，接至放大电路的A点，经过R 1、R 2衰减（100倍），U i点得到5mV 的小信号，观察U i和U O端波形，并比较相位，填表1.2。 (3)信号源频率不变，逐渐加大信号源幅度，观察U O不失真时的最大值，并记录下来。
实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。 在图2－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E +R F1） 电压放大倍数 1)1(F R // β++-=be L C V r R R β A 输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量 图2－1 共射极单管放大器实验电路
和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压U E 或U C ，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用 C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R 算出I C （也可根据 C C CC C R U U I -= ，由U C 确定I C ），同时也能算出U BE ＝U B －U E ，U CE ＝U C －U E 。 为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图2－2(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一般截止失真不如饱和失真明显），如图2－2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ，检查输出电压u O 的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2－2 静态工作点对u O 波形失真的影响
电路分析实验报告 共射极单管放大电路（一） 一 、实验摘要 通过单管放大电路，认识三极管放大电路的性能参数。静态参数有：三极管的静态工作点Ib、Ic和Vce；了解三极管放大电路的线性放大，饱和失真、截止失真；动态参数有：电压放大倍数Av、最大不失真输出电压Uomax。 2、 实验环境 模拟电路试验箱 函数信号发生器 示波器 万用表 3、 实验原理 ui直接加在三极管V的基极和发射极之间，引起基极电流iB作相应的变化 。 通过三极管VT的电流放大作用，VT的集电极电流iC也将变化 。 iC的变化引起V的集电极和发射极之间的电压uCE变化。 uCE中的交流分量uce经过电容C2畅通地传送给负载RL，成为输出交流电压uo,，实现了电压放大作用。 4、 实验步骤 在模电试验箱对应模块上连 接电路 调节信号发生器调节频率、峰峰值，观察波形 调节电位器调节电位器，观察波形 分别在饱和失真、截止失计算得出放大倍数，Ib、Ic和Vce，最
真、不失真时观察波形，记 大不失真输出电压 录数据 5、 实验数据 截止失真 Vce/V Ic/A Ie/A Ib/A放大倍数Av 8.380.000890.0008-0.000098.89 饱和失真 Vce/V Ic/A Ie/A Ib/A放大倍数Av 2.610.00220.0023-0.000111.23 不失真
Vce/V Ic/A Ie/A Ib/A放大倍数Av 4.820.00170.001780.0000812.63 最大不失真输出电压Uomax=500mVPP 上下半波均失真，形成矩形波 相移：140.5° 6、 实验总结 在本次实验中了解到了三极管的放大特性。通过单管放大电路，认识了三极管放大电路的性能参数。
实验三 单管共射放大电路 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法，分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图3－1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输出信号u 0，从而实现了电压放大。 图3－1 共射极单管放大器实验电路 在图3－1电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ） C E BE B E I R U U I ≈-≈
电压放大倍数 be L C V r R R β A // -= 输入电阻 R i ＝R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点，应在输入信号u i ＝0的情况下进行， 即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中，为了避免断开集电极，所以采用测量电压U E 或U C ，然后算出I C 的方法，例如，只要测出U E ，即可用 E E E C R U I I = ≈算出I C （也可根据C C CC C R U U I -=，由U C 确定I C ）， 同时也能算出U BE ＝U B －U E ，U CE ＝U C －U E 。 为了减小误差，提高测量精度，应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或U CE ）的调整与测试。 静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时u O 的负半周将被削底，如图3－2(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即u O 的正半周被缩顶（一
第二章高保真电路的组成及基本原理 2.1电路整体方案的确定 音频功率放大器的基本功能是把前级送来的声频信号不失真地加以放大，输出足够的功率去驱动负载（扬声器）发出优美的声音。放大器一般包括前置放大和功率放大两部分，前者以放大信号振幅为目的，因而又称电压放大器；后者的任务是放大信号功率，使其足以推动扬声器系统。 功率放大电路是一种能量转换电路，要求在失真许可的范围内，高效地为负载提供尽可能大的功率，功放管的工作电流、电压的变化范围很大，那么三极管常常是工作在大信号状态下或接近极限运用状态，有甲类、乙类、甲乙类等各种工作方式。为了提高效率，将放大电路做成推挽式电路，功放管的工作状态设置为甲乙类，以减小交越失真。常见的音频功放电路在连接形式上主要有双电源互补推挽功率放大器OCL（无输出电容）、单电源互补推挽功率放大器OTL（无输出变压器）、平衡（桥式）无变压器功率放大器BTL等。由于功放管承受大电流、高电压，因此功放管的保护问题和散热问题也必须要重视。 OCL电路由于性能比较好，所以广泛地应用在高保真扩音设备中。本课题输出级选用OCL功率放大器，偏置电路选用甲乙类功放电路。为了使电路简单，信号失真小，本电路选用反馈型音调控制电路。为了不影响音调控制电路，要求前置输入阻抗比较高，输出阻抗低，本级电路选用场效应管共源放大器和源级跟随器组成。 高保真音频放大器组成框图 2.2 OCL功率放大器的原理 OCL功率放大器电路通常可分成：功率输出级、推动级和输入级三部分。根据给定技术指标，选择下图所示电路 功率输出级是由四个三极管组成的复合管准互补对称电路，可以得到较大的输出功率。再用一些电阻来减小复合管的穿透电流，增加电路的稳定性。前置电路用NPN型三极管组成恒压电路，保证功率输出管有合适的初始电流，以克服交越失真。 推动级采用普通共射放大电路。 输入级部分由三极管组成差动放大电路，减小电路直流漂移。 2.3音调控制电路的原理 常用的音调控制电路有三种：一种是衰减式RC音调控制电路，其调节范围
实验一电磁型电流继电器和电压继电器实 验 【实验名称】 电磁型电流继电器和电压继电器实验 【实验目的】 1.熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工作 原理、基本特性； 2.学习动作电流、动作电压参数的整定方法。 【预习要点】 1.复习电磁型电流、电压继电器相关知识。 2.电流继电器的返回系数为什么恒小于1？ 【实验仪器设备】 【实验原理】 DL-20C系列电流继电器和DY-20C系列电压继电器为电磁式继电器。由电磁系统、整定装置、接触点系统组成。当线圈导通时，衔铁克服游丝的反作用力矩而动作，使动合触点闭合。转动刻度盘上的指针，可改变游丝的力矩，从而改变继电器的动作值。改变线圈的串并联接法，可获得不同的额定值。
图1-1 DL-20C系列电流继电器铭牌刻度值，为线圈并联时的额定值。继电器用于反映发电机，变压器及输电线短路和过负荷的继电保护装置中。 DY-20C系列电压继电器铭牌刻度值，为线圈串联时的额定值。继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高（过压保护）或电压降低（低电压起动）的继电保护装置中。 【实验内容】 1．电流继电器的动作电流和返回电流测试 a.选择EPL-04组件的DL-21C过流继电器（额定电流为6A），确定动作值并进行整定。本实验整定值为2.7A及5.4A两种工作状态。 b .根据整定值要求对继电器线圈确定接线方式； 注意： （1）过流继电器线圈可采用串联或并联接法，如图1-2所示。其中串联接法电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出，并联接法电流动作值则为串联接法的2倍。 （2）串并联接线时需注意线圈的极性，应按照要求接线，否则得不到预期的动作电流值。
课程设计报告 题目：单管放大器的设计与仿真 学生姓名： 学生学号： 系别： 专业：电子信息工程 届别： 指导教师： 电气信息工程学院制 2013年3月
目录 引言……………………………………………………………1任务与要求…………………………………………………2系统方案制定………………………………………………3系统方案设计与实现………………………………………4系统仿真和调试……………………………………………5数据分析……………………………………………………6总结…………………………………………………………7参考文献……………………………………………………8附录…………………………………………………………
单管放大器的设计与仿真 学生: 指导教师： 电气信息工程学院电子信息工程专业 引言：放大现象存在于各种场合中，例如，利用放大镜放大微小的物体，这是光学中的放大；利用杠杆原理用小力移动重物，这是力学中的放大；利用变压器将低电压变换为高电压，这是电学中的放大。而作为电子电路中的放大晶体管放大器是放大电路的基础【1】，也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目，实验内容涉及方面广泛。本文已常见的作为集成运放电路的中间级的共射放大电路为讨论对象，一方面，对具体包括模拟电路的一般设计步骤、单管共射放大电路设计方案的拟定、静态工作点的设置与电路元件参数的选取、放大电路性能指标的测量、稳定静态工作点的措施等做阐述。本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器，对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明，并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。介绍模拟电子电路的一般设计方法和思路，以及Multsim 和Matlab软件的一些基本操作和仿真功能。
实验四单管放大器的设计与制作 3学时 一、实验目的 1．设计与制作一个单管放大器实验电路，掌握其静态工作点的调试方法、了解其电路中各元器件参数值对静态工 作点的影响。 2．掌握单管放大器的主要性能指标的调测方法。 3．了解单管放大器电路参数的工程设计方法。 二、实验预习要求 1．预习实验原理和测量方法。 2．写出预习报告，画出完整正确的实验电路图。如果选择自己设计的电路和参数进行实验，则要预先完成电路和 参数的设计。 3．在预习报告中明确实验内容（可用字母和相应公式以及表格表示）。 三、实验原理 单级放大器是构成多级放大器和复杂电路的基本单元。其功能是在不失真的条件下，对输入信号进行放大。要使放大器正常工作，必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q的设置一要满足放大倍数、输入电阻、输出电阻、非线性失真等各项指标的要求；二要满足当外界环境等条件发生变化时，静态工作点要保持稳定。影响静态工作点的因素较多，但当晶体管确定之后，主要因素取决于偏置电路，如电源电压的变动、集电极电阻 R和基 C
极偏置电阻的改变等都会影响工作点。 静态工作点设置在交流负载线中点的附近，能使放大器获得最大不失真的输出电压，如图4.1所示。若工作点选得太高就会产生饱和失真，若工作点选得过低就会出现截止失真，如图4.2所示。 图4.1具有最大动态范围的静态工作点 图4.2 静态工作点设置不合适产生的失真 为了稳定静态工作点， 经常采用具有直流电流负反馈的分压
式偏置单管放大器实验电路，如图4.3所示。电路中上偏置电阻 1R '由1R 和1W R 串联组成；2R 为下偏置电阻；C R 为集电极电阻；E R 为 发射极电流负反馈电阻，起到稳定直流工作点的作用；1C 和2C 为交流耦合电容；3C 为发射极旁路电容，为交流信号提供通路；S R 为测试电阻，以便测量输入电阻；L R 为负载电阻。外加输入的交流信号S V 经1C 耦合到三极管基极，经过放大器放大后从三极管的集电极输出，再经2C 耦合到负载电阻L R 上。 图4.3 实验电路原理图 根据理论分析和工程估算法，可得到如图4.3所示的单管放大器实验电路正常工作时的主要动态性能指标如下： 交流电压放大倍数: be C L be ce C L be o L V r R R r r R R r r R A ////////βββ-≈-=-= 输入电阻： ()be W i r R R R r ////112+= 输出电阻： ce C o r R r //= *四、实验电路参数设计 已知单级低频放大器所用的晶体三极管型号为9013（或者其
功率放大器的基本结构和工作原理 功率放大器的基本结构和工作原理 扩音机是一种对声音信号进行放大的电子设备，其基本结构如图5-1所示，常分为前置放大器(简称前级)和功率放大器(简称后级)两大部分。 前置放大器通常由输人选择与均衡放大电路、等响音量控制电路、音调控制电路等组成，而功率放大器常由功率放大电路和扬声器保护电路组成。 扩音机工作时，输人选择电路主要对收音调谐器、录音座、CD唱机和Av辅助输入等信号源的信号进行选择切换控制，得出所需的信号输入，输入后的信号经均衡放大电路进行频率特性的校正和放大，使输入信号的频率特性变得较为平坦，同时使各种信号源输入的信号电平基本趋于一致，避免在转换不同的信号源时，声音响度出现较大的变化，影响使用效果。均衡放大后的信号则由等响音量控制电路控制信号的强弱，从而调节音量的大小。等响控制的目的主要是在音量较小时提升高、低频信号成分，以补偿人耳听觉的不足，在低响度时得到较丰满的声音信号。而音调控制电路则主要是根据个人的喜好调节电路的频率特性，适当提升或衰减声音中的高、低频成分，以满足听音者的需求。经前置放大器放大处理后的信号被送人功率放大器进行功率放大，以推动扬声器重放出声音。扩音机中为了保护扬声器免受电路冲击电流的干扰，或在电路出现故障时烧毁扬声器，常在功率放大器中加入扬声器保护电路。 在高保真的音响设备中，扩音机常有两种组合结构形式，一种是把前置放大器和功率放大器组合在一起，称作合并式扩音机，这种形式把“前置”和“功放”合并在一起，这时由于小信号电压放大的前置级和大信号电流放大的功率放大在电性能上不能互相兼顾，因而不能使扩音机达到最佳的工作状态，特别是前、后级的电源馈电，电源变压器的电磁干扰，印制电路板的走线排列，共用地线的走向等方面总会存在一定的相互干扰，影响整机性能的提高。另一形式是在设计制造上把前置放大器和功率放大器彻底分开，分别使用独立电源，单独的机壳，使前、后级之间互不干扰，形成前、后级分体式的结构，在使用时再把它们用信号传输线连接起来，这种分体式结构的扩音机可获得极高的性能指标。
实验一单管共射极放大电路设计 姓名：樊益明 学号：20113042 单管放大电路设计题目： 要求：输入电阻Ri<=3K,输出电阻R0>=5k,直流电源Vcc=6V,设计一个当输入频率f=20kHz,放大倍数AV=60时稳定放大电路。一：放大电路的选择 （1）共射极放大电路：具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，输入电阻和输出电阻比较适中，一般只要对输入电阻和输出电阻和频率响应没有特殊要求的电路均常采用此电路。共射极放大电路被广泛地应用于低频电压放大电路的输入级、中间级和输出级。 （2）共集电极放大电路：此电路的主要特点是电压跟随，即电压放大倍数接近1而小于1而且输入电阻很高，接受信号能力强。输出电阻很低，带负载能力强。此电路常被用作多级放大电路的输入级和输出级或隔离用的中间级。首先，可利用此电路作为放大器的输入级，以减小对被测电路的影响，
提高测量的精度。其次，如果放大电路输出端是一个变化的负载，为了在负载变化时保证放大电路的输出电压比较稳定，要求放大电路具有很低的输出电阻，此时可以采用射极输出器作为放大电路的输出级，以提高带负载能力。最后，共集电极放大电路可以作为中间级，以减小前后两级之间的相互影响，起隔离作用。 （3）共基极放大电路：具有很低的输入电阻，使晶体管结电容的影响不显著，所以频率响应得到很大的改善，这种接法常用于宽频带放大器中。输出电阻高可以作为恒流源。 二：确定电路 根据题目要求:应选择稳定的，输入电阻较大的电路，即采用分压式直流负反馈共射极放大电路。 三：原理分析： (1)元器件的作用：
Q1 2N3019 C1 10u CC 10u RB1待定RC 3k RB2 待定 RE 待定RL 20k RC(1) C1(2) CE 10u Rb1和Rb2起分压作用，给三极管B极提供偏置电压。 Rc给三极管C极提供偏置电压。 Re为直流负反馈，消除温度对电路的影响。 RL为负载，Cb、Cc为交流耦合，Cb将交流信号耦合到三极管，Cc将信号耦合到负载。 Ce为旁路电容，三极管起放大作用。(2)静态分析：
1共射级单管放大器工作原理 管子工作前题是BE结加正向电压BC结加反向电压，然后1.发射区向基区扩散电子，2.电子在基区边界扩散与复合，空穴由外电源补充，维持电流。3.电子被集电极收集。改变基极电流就可以改变集电极电流：IC=BIB 2.在两个放大管与VEE之间接的有一个恒流源. 一、微恒流源原理电路 电路如图1所示，当IR一定时，IC2可确定为： 图1 可见，利用两管基一射电压差VBE可以控制IO。由于VBE的数值小，用阻值不大的Re2即可得微小的工作电流--微电流源。
二、恒流源电路的主要应用-有源负载 前面曾提到，增大Rc可以提高共射放大电路的电压增益。但是，Rc不能很大，因为在集成工艺中制造大电阻的代价太高，而且，在电源电压不变的情况下，Rc越大，导致输出幅度越小。那么，能否找到一种元件代替RC，其动态电阻大，使得电压增益增大，但静态电阻较小。因而不致于减小输出幅度呢？自然地，我们可以考虑晶体管恒流源。由于电流源具有直流电阻小，交流电阻大的特点，在模拟集成电路中广泛地把它作负载使用--有源负载，如图2所示。 在本图中恒流源由20K电阻和Q7与Q8组成.其他同基本放大电路. Q7短接基极和集电极的接法在集成电路制作中常用. 由于晶体管电流源具有直流电阻小，交流电阻大的特点，在模拟集成电路中广泛地把它作负载使用--有源负载. 而且集成电路中做二极管就是用三极管一个极.短接另一个极. 3三级运放放大电路工作原理 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
晶体管放大器结构原理图解 功率放大器的作用是将来自前置放大器的信号放大到足够能推动相应扬声器系统所需的功率。就其功率来说远比前置放大器简单，就其消耗的电功率来说远比前置放大器为大，因为功率放大器的本质就是将交流电能“转化”为音频信号，当然其中不可避免地会有能量损失，其中尤以甲类放大和电子管放大器为甚。 一、功率放大器的结构 功率放大器的方框图如图1-1所示。 1、差分对管输入级 输入级主要起缓冲作用。输入输入阻抗较高时，通常引入一定量的负反馈，增加整个功放电路的稳定性和降低噪声。 前置激励级的作用是控制其后的激励级和功劳输出级两推挽管的直流平衡，并提供足够的电压增益。 激励级则给功率输出级提供足够大的激励电流及稳定的静态偏压。激励级和功率输出级则向扬声器提供足够的激励电流，以保证扬声器正确放音。此外，功率输出级还向保护电路、指示电路提供控制信号和向输入级提供负反馈信号（有必要时）。 一、放大器的输入级功率放大器的输入级几乎一律都采用差分对管放大电路。由于它处理的信号很弱，由电压差分输入给出的是与输入端口处电压基本上无关的电流输出，加之他的直流失调量很小，固定电流不再必须通过反馈网络，所以其线性问题容易处理。事实上，它的线性远比单管输入级为好。图1-2示出了3 种最常用的差分对管输入级电路图。
图1-2种差分对管输入级电路 1、加有电流反射镜的输入级 在输入级电路中，输入对管的直流平衡是极其重要的。为了取得精确的平衡，在输入级中加上一个电流反射镜结构，如图1-3所示。它能够迫使对管两集电极电流近于相等，从而可以对二次谐波准确地加以抵消。此外，流经输入电阻与反馈电阻的两基极电流因不相等所造成的直流失调也变得更小了，三次谐波失真 也降为不加电流反射镜时的四分之一。 在平衡良好的输入级中，加上一个电流反射镜，至少可把总的开环增益提高6Db。而对于事先未能取得足够好平衡的输入级，加上电流反射镜后，则提高量最大可达15dB。另一个结果是，起转换速度在加电流反射镜后，大致提高了一倍。 2、改进输入级线性的方法 在输入级中，即使是差分对管采用了电流反射镜结构，也仍然有必要采取一定措施，以见效她的高频失真。下面简述几钟常用的方法。 1）、恒顶互导负反馈法 图1-4示出了标准输入级（a）和加有恒定互导（gm）负反馈输入级（b）的电路原理图。经计算，各管加入的负反馈电阻值为22Ω当输入电压级为-40dB条件下,经测试失真由0.32%减小到了0.032%。同时，在保持gm为恒定的情况下，电流增大两倍,并可提高转换速率(10~20)V/us。